Binding effects in photon-nucleus scattering in the Δ⁺⁺-resonance region

Summary

The total cross-section of γ-nucleus scattering is investigated in the region of the Δ⁺⁺-resonance. By using the optical theorem the cross-section can be expressed in terms of the imaginary part of the Compton scattering amplitude. The last quantity is calculated by a spectator expansion at first order. Nuclear-structure effects are all contained in the spectral function of the considered nucleus. Moreover, terms which involve two nucleons at a time are introduced in an approximate way and their contributions turn out to be very small. Results are compared to the available experimental data for the nuclei⁴He,¹²C and¹⁶O.

Riassunto

Si studia la sezione d’urto totale dello scattering γ-nucleo nella regione della risonanza Δ⁺⁺. Essa mediante il teorema ottico può essere espressa in termini della parte immaginaria dell’ampiezza dello scattering di Compton. Quest’ultima quantità si calcola col primo termine di uno sviluppo, in cui i sistemi nucleari rimanenti agiscono da spettatori, e ne risulta che tutta l’informazione nucleare è contenuta nella funzione spettrale del nucleo considerato. Inoltre s’introducono in maniera approssimata correzioni dovute ai termini che coinvolgono due nucleoni alla volta, ed esse risultano molto, piccole. Il confronto con i dati sperimentali a disposizione è eseguito per i nuclei⁴He¹²C e¹⁶O.

Резюме

В области Δ⁺⁺ резонанса исследуется полное поперечное сечение рассеяния фотонов на ядрах. Используя оптическую теорему, поперечное сечение можно выразить через мнимую часть амплитуды комптоновского рассеяния. Амплитуда комптоновского рассеяния вычисляется в первом порядке. Эффекты ядерной структуры содержатся в спектральной функции рассматриваемых ядер. Члены, которые учитывают одновременно два нуклона, вводятся приближенным образом и их вклад оказывается очень малым. Полученные результаты сравниваются с имеющимися экспериментальными данными для ядер⁴He,¹²C и¹⁶O.